Projet de quadri "maison"

Message par **crashtest** » 04 mai 2009, 23:45

Salut,

ça me trottait depuis un moment et je me suis finalement décidé à me lancer dans la construction d'un quadri "maison" (sans me baser sur un modèle existant). D'après ce que j'ai lu un peu partout, le point le plus délicat semble être l'électronique et plus particulièrement la centrale inertielle (combinaison de capteurs permettant de déterminer la position de la bête). J'ai donc commencé par là... C'est clair que ça n'est pas simple. Pour l'instant, je suis arrivé après pas mal de débuggage et de tatonnement à obtenir un proto qui me sort des valeurs à peu près correctes pour mes angles de tangage, roulis et lacet :

http://www.dailymotion.com/crashtest44/video/15425887" onclick="window.open(this.href);return false;

(le lacet est en vert en haut, le tangage est en dessous et le roulis en bas). Il y a 3 gyros (en fait 2 gyros 2 axes IDG500) et un accéléromètre 3 axes (ADXL-330). Le tout est branché sur une carte à microcontroleur ServoPod-USB.
Ceci dit, à refaire, je pense que je ne referai pas ces choix techniques : SparkFun propose maintenant un circuit avec directement les gyros, un accéléromètre 3 axes et un microcontrolleur programmable à un prix moins élevé que l'IDG500 + ADXL-330 (Atomic IMU 6 Degrees of Freedom), avec des gyros qui dérivent moins que l'IDG500 (enfin j'espère), et la carte Arduino Mega semble être suffisante (elle a moins d'entrées sorties que la ServoPod et a des convertisseurs analogiques -> numériques (ADC) sur 10 bits au lieu de 12 sur la ServoPod, mais le nombre d'E/S et la résolution des ADC semblent suffisants, et surtout l'Arduino Méga est bien moins chère.

En fait, ce qui rend les choses compliquées c'est que les capteurs renvoient des informations erronnées : l'accéléromètre mesure des angles par rapport à l'accélération provoquée par la gravité terrestre, mais est perturbé dès qu'il est en mouvement. D'un autre côté, les gyros ne sont pas perturbés par le mouvement mais ont une dérive (l'angle renvoyé se décale dans le temps) qui, dans le cas des gyros que j'utilise (qui sont assez mauvais pour ça) peut aller jusqu'à 5° par seconde... Bref, j'ai dû mettre tout un tas de filtres pour corriger ça et combiner les deux types de capteurs.

Pour la suite, je vais continuer à essayer d'améliorer la centrale inertielle, surtout en cherchant à optimiser mon code pour avoir des temps de réaction plus courts. Ensuite, je m'attaquerai à la commande des controlleurs puis à la mécanique.

A+
Crashtest

Message par **cl ment** » 05 mai 2009, 10:45

Ouah!

Tu te débrouille bien en électronique, toi!

Ça me rapelle un projet que j'ai eu pendant un moment: Un pilote automatique pour avion ou planeurs. Mais c'était déjà plus simple, il suffisait de corriger sur les trois axes pour rester dans la même position. Comme avec 3 gyros. Enfin bon, je ne l'ai pas réalisé pour autant, ce projet!

Mais ça reste dans un coin.

Bon courage pour la suite!

Message par **crashtest** » 05 mai 2009, 12:36

cl ment @ 5 May 2009, à 10:45 a écrit :
Ouah! Tu te débrouille bien en électronique, toi!

Merci

En fait c'est surtout de la programmation. Les filtres sont des filtres numériques, programmés sur la carte ServoPod. J'ai trouvé pas mal d'info sur le forum Xbird pour la réalisation de ces filtres.

cl ment @ 5 May 2009, à 10:45 a écrit :
Ça me rapelle un projet que j'ai eu pendant un moment: Un pilote automatique pour avion ou planeurs. Mais c'était déjà plus simple, il suffisait de corriger sur les trois axes pour rester dans la même position. Comme avec 3 gyros. Enfin bon, je ne l'ai pas réalisé pour autant, ce projet!

Mais ça reste dans un coin.

Bon courage pour la suite!

Merci. En fait je pense que c'est à peu près le même principe, sauf que si sur un avion ou un planeur le pilote automatique est optionnel, il semble obligatoire sur un quadri.

J'ai aussi un GPS et un capteur de distance à ultrason (qui regardera le sol pour essayer de déterminer l'altitude). Le but est d'essayer aussi d'avoir un truc autonome; bon, là, j'en suis loin...

A+
Crashtest

Message par **crashtest** » 25 mai 2009, 23:58

Salut à tous,

juste un petit mot pour dire que mon projet avance petit à petit. J'ai interfacé mon proto avec un module XBee pro pour permettre une liaison radio entre le quadri et le sol (c'est ce qui me servira de radiocommande, avec en plus la possibilité d'une liaison quadri -> sol). Ci-dessous une petite photo :

J'ai également testé le branchement d'un ESC et d'un servo sur ma carte à microcontroleur et ça a fonctionné sans trop de soucis. Je vais essayer de fabriquer un quadri à pas variable, donc avec 4 moteurs + 4 servos pour commander le pas et 4 mécanismes de ce genre. L'avantage c'est que je n'ai pas à me casser la tête pour trouver des hélices contra-rotatives (les pales sont symétriques, comme celles d'un hélico à pas variable), l'inconvénient, c'est que je n'ai pas fini de me casser la tête pour mettre au point le code de contrôle de l'engin...

A+
Crashtest

Message par **jeff-ch66** » 26 mai 2009, 00:06

Hello...

Sympa ta palle a pas variables.....

Je pense faire un test dur mon depron....

Merci pour l'info

Bon vol a tous....

Message par **crashtest** » 26 mai 2009, 01:04

jeff-ch66 @ 26 May 2009, à 00:06 a écrit : Hello...

Sympa ta palle a pas variables.....

Je pense faire un test dur mon depron....

Merci pour l'info

Bon vol a tous....

En fait, ça fonctionne exactement comme un mécanisme de pas variable d'anticouple d'héli sauf que le rotor est monté directement sur le moteur. J'ai fait un test moteur monté sur un tasseau en bois et en actionnant la tirette à la main et ça a l'air de fonctionner pas mal. Les pas mini/maxi n'ont pas l'air d'être énormes (je dirais -5 à +5 à vue de nez) j'esserai de regarder à l'incidencemetre. Sinon, je pense qu'il y a intéret à bien assurer à la cyano ou au frein filet les vis qui tiennent les pieds de pale car on ne peut pas les serrer à fond (le pied de pale ne bouge plus sinon).

A+
Crashtest

Message par **MINOSFOR** » 26 mai 2009, 01:23

alors la serieux je te tire mon chapeau tes compétences en electronique sont quand meme deja elevé donc je ne te serait d'aucun secours moi j'y connait pas grand chose mais quand meme un ptit up de felicitation.
PS: c'est une boite de cd vierge le corps de ton quadri

Message par **crashtest** » 26 mai 2009, 23:33

Merci

Effectivement, le capot est une boite de CD-R. Ça faisait pile poil la bonne taille et la bonne hauteur (un peu juste la hauteur quand même, c'est pour ça que j'ai dû ajouter un capuchon de bombe aérosol au dessus pour y loger le module XBee et son cable d'antenne).

A+
Crashtest

Message par **sksbir** » 28 mai 2009, 09:09

crashtest @ 25 May 2009, à 23:58 a écrit : .....L'avantage c'est que je n'ai pas à me casser la tête pour trouver des hélices contra-rotatives (les pales sont symétriques, comme celles d'un hélico à pas variable), ........

Salut crashtest.

C'est un sacré projet que tu réalises là

Perso, j'en sais juste assez en électronique pour savoir que c'est pas de mon niveau et bien plus compliqué à réaliser qu'en apparence : 3 gyros et 4 moteurs, ya forcément un truc de la mort au milieu, avec des noms barbares comme "filtre de kalman"...

Sinon, maintenant, on trouve des couples hélices contra/normales de toutes les tailles sur la boutique du mikrokopter.

Bon courage pour la suite

Message par **crashtest** » 28 mai 2009, 13:17

sksbir @ 28 May 2009, à 09:09 a écrit :
Salut crashtest.

C'est un sacré projet que tu réalises là Perso, j'en sais juste assez en électronique pour savoir que c'est pas de mon niveau et bien plus compliqué à réaliser qu'en apparence : 3 gyros et 4 moteurs, ya forcément un truc de la mort au milieu, avec des noms barbares comme "filtre de kalman"...

Sinon, maintenant, on trouve des couples hélices contra/normales de toutes les tailles sur la boutique du mikrokopter.

Bon courage pour la suite

Salut,

merci de tes encourragements

C'est clair que c'est un gros projet et je savais avant de m'y attaquer que c'était super difficile. Pour le "truc de la mort au milieu", je pense que je vais essayer d'éviter le filtre de Kalman pour opter pour un filtre complémentaire, plus simple dans la théorie et plus facile à embarquer sur une carte à microcontroleur (pas forcemment super à l'aise dans le calcul matriciel nécessaire pour les filtres de Kalman). En tout cas les filtres complémentaires sont ce qui est mis en oeuvre sur les tests dont la vidéo est un peu plus haut. Il y a eu pas mal de réalisations de quadri en utilisant des filtres complémentaires donc j'espère que ça fonctionnera ainsi.

Pour ce qui est des compétences, en fait, c'est surtout de la programmation (et là, ça tombe bien car c'est mon métier). Pour l'électronique, je n'utilise que des blocs tout faits; pour l'instant, je n'ai fait que souder des connecteurs et des nappes pour relier les bazars et avec un peu de chance, la partie électronique se limitera à mettre des condensateurs et des selfs pour éviter que les moteurs ne parasitent l'électronique. Les filtres sont en fait des filtres numériques largement expliqués sur le forum Xbird (avec même du code). C'est clair que je ne me serais pas lancé dans un projet pareil sans l'appui de ce forum (c'est pour ça aussi que je leur fait de la pub au passage

). Enfin, c'est clair que même au niveau programmation, c'est assez coton. Là, je suis en train de m'escrimer sur la partie asservissement (on suppose qu'on connait la position actuelle, donnée par les gyros + accéléro, qu'on connait la position voulue, donnée par le pilote, il faut déterminer les valeurs à fournir aux moteurs (+ servos de pas, dans mon cas) pour minimiser l'écart position actuelle / position voulue). En même temps, il faut que je commence la partie mécanique pour pouvoir tester l'asservissement.

Merci pour l'info sur les couples hélices contra/normales. En fait j'en avais vu aussi de plusieurs tailles (et notamment plus petites que les 10x4.5 qu'on trouvait seulement il y a quelques temps) pour le draganflyer. Je ne sais pas encore si le pas variable va me simplifier la vie ou me la compliquer. En fait j'espère que je gagnerai en précision (contrôle de la vitesse de rotation + du pas plus précis que le contrôle de la vitesse de rotation simplement) en plus de la perspective une fois que le truc sera bien au point (dans une bonne dizaine d'années et si je ne l'ai pas crashé avant

) de le faire voler sur le dos. Je craignais que les mécanismes à pas variable ne m'ajoutent des vibrations, mais j'en ai testé un et ça a l'air correct de ce côté là. De même, au niveau rendement, c'est a priori moins bon que des hélices à pas fixe, mais j'ai largement surdimensionné mes moteurs (j'ai pris des moteurs XPower XC2812/20 EVP, a priori je devrais pouvoir avoir une traction d'au moins 400-500 g. par moteur).

A+
Crashtest

Message par **shintaro** » 28 mai 2009, 13:30

crashtest @ 28 May 2009, à 13:17 a écrit : a priori je devrais pouvoir avoir une traction d'au moins 400-500 g. par moteur).

A+
Crashtest

rien que ca...

Message par **sksbir** » 28 mai 2009, 15:15

shintaro @ 28 May 2009, à 13:30 a écrit :
crashtest @ 28 May 2009, à 13:17 a écrit : a priori je devrais pouvoir avoir une traction d'au moins 400-500 g. par moteur).

A+
Crashtest
rien que ca...

Et pourquoi pas ?

Le X-3D-BL a une poussée totale de 1,3Kg max et pèse 300gr à vide, ça fait donc 325gr de poussée par moteur, et ceci avec les hélices en plastique de l'X-UFO

Message par **khead19** » 28 mai 2009, 16:19

Le Mk equipé des moteurs robbe roxxy 2824 possède une poussée de 580gr par moteur----> 2.320 Kg en tout.

NOCODI · Message par **NOCODI** » 04 mars 2010, 05:15

salut, je t'encourage a ce projet, et j'ai chercher sur google, ya personne qui la fait ce projet, je pousserai mes recherche plus demain matin,

mais , il faut bien des geo trouve tout

bon courage a+

Projet de quadri "maison"

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